멀티채널 사운드 (SACD, DVD오디오)에 대한 이해

January 24th, 2004 by hifinet 
문한주(raker5235@hanafos.com) 2004-01-24 21:56:50 

THX사운드를 만들어낸 톰린슨 홀만은 학생들에게 이런 순서를 보여준다고 한다. 

MOZART -> BEETHOVEN -> MAHLER -> TERMINATOR2 

위에 보인 순서로 넘어갈 때마다 어떤 것이 얼마만큼 변하는 걸까?

그의 설명에 의하면 다음 순서로 넘어갈 때마다, 보다 주파수 대역이 넓어지고 다이내믹 레인지도 넓어지며 특히 공간성에 대한 발전이 있었다고 한다. 모차르트에서 베토벤으로 넘어가면서 보다 커진 규모와 연주에서 보다 큰 소리가 필요하게 되었지만 공간적인 면에서 보자면 전통적인 오케스트라에서 달라진 바가 없다. 그러다가 말러의 작곡에서는 앞에서 소리가 나와야 한다는 제약을 깨트리고 스테이지 밖에서 나오는 소리가 나는 것으로 확장시켰다. 그렇다면 터미네이터 2에서는?
서라운드 사운드 효과가 극대화 됐다. 


모노에서 2 채널 스테레오로의 변경 
음악 연주를 담아 재현한다는 리코딩은 기술적으로도 진보해 가고 성숙해 갔다. 모노 리코딩보다는 좀 더 실연에 가까운 경험을 제공하고자 하는 연구의 결실로 스테레오 리코딩이 소개되게 된다. 

1940년 디즈니 만화영화 <환타지아>가 최초 스테레오로 녹음된 영화로 선보였고, 1958년에는 LP 스테레오 음악녹음 발매가 이뤄지게 된다. 스테레오 음원이 늘어나면서 1961년도에는 스테레오 FM방송이 개시되었다. 


2 채널 스테레오의 한계 
그러나 2 채널 스테레오는 공간의 앰비언스를 포착해서 녹음하는 것도 적절하지 못하고 재생에서도 앰비언스를 재현하기 어렵기 때문에 진정한 입체음향으로서는 부족한 면이 있다. 

원래 Stereophonic이란 단어는 단지 2 채널에 국한된 것이 아니고 입체적이라는 것을 의미한 것이다. 입체음향이란 몇 개의 채널로 국한되어 재생하는 것은 아니다. 그런데 처음에 입체음향으로 2 채널이 보급된 이유는 수록매체인 LP의 물리적인 한계 때문이었다고 한다. 

1990년대에 기록밀도가 높아진 저장매체가 등장하게 되면서 멀티채널이 현실적으로 가능하게 되면서 현실감 넘치는 입체적인 음악의 재생은 더 이상 미래의 이야기가 아니고 이미 현실의 주제가 되었다. 채널 수가 늘어남에 따라 보다 실연에 가깝게 녹음하고 재생하는 것이 충분히 가능해지게 되었기 때문이다. 

이 강좌에서는 우선 멀티채널 녹음에서의 여러 관점에 대한 이해와 수록 미디어에 대해 소개하고 그다음으로는 소비자의 입장에서 구체적으로 어떤 제품을 구입하고 설치해서 멀티채널을 구현할 수 있는지에 대해 다루게 된다. 


하이엔드 멀티채널 사운드 1부 : 멀티채널 마스터링 과정에서의 관점의 차이 

멀티채널에 대한 내용을 오디오파일에게 설명하려다 보면 우선 실패한 멀티채널 포맷인 쿼드라포닉 시스템에 대해서 언급을 해야 할 것 같다. 1970년대에 4개의 채널로 구성된 쿼드라포닉을 주창한 세력들은 상업적이고 음향기술 우위적인 관점에서 음원의 분리를 과장되게 표현했다. 그러나 시연회에 참석한 사람들은 뒤쪽에서 들려오는 악기 소리에 대해서 당황해했고 불편해했다고 전해진다. 

쿼드라포닉의 실패에서 얻은 교훈은 단지 채널 개수만 늘린 입체음향은 실제 사용자들의 지지를 받을 수 없으며 심리음향적인 연구결과를 반영하거나 음악적인 관점에서 납득할만한 지지를 받아야만 상업적으로도 성공할 수 있음을 보여준 것이다. 

현재 출시되어 있는 멀티채널 마스터링은 여러 가지 관점으로 만들어지고 있는데 각각에 대해서 설명하겠다. 


청취자의 관점에 충실한 마스터링 

공연장 관객석에 앉아 있을 때 들리는 소리에 가장 가깝게 들리는가가 기준이 되는 고전적인 멀티채널 마스터링 스타일이다. 
기준이 명확한 만큼 이에 대한 많은 연구결과가 축적되었다. 입체 공간의 인식에 대한 메커니즘에서부터 시작해서 리코딩/재생 메커니즘까지 다양하다. 

멀티채널 믹스는 공간의 깊이를 더하기 위해 존재하며, 이렇게 보강된 깊이는 콘서트 홀, 라이브 리코딩의 음향적인 유사성을 모사하는 데 사용된다. 리어 스피커에는 별다른 악기가 재생되도록 배정되지 않으며 공간의 홀톤을 담당하게 된다. 

대부분의 클래식 멀티채널 리코딩은 이런 관점으로 마스터링 되어 있다. 
가장 오디오파일적인 기준에 해당한다고 볼 수 있다. 


연주자의 관점에 충실한 마스터링 

듣는 사람이 연주자 중의 한 사람이 된 듯한 느낌이 들도록 마스터링 된 경우도 있다. 
가령 자신이 합창의 한 성부를 맡아서 노래하고 주변에 서있는 합창단원들이 자신의 성부에 맞춰 노래를 하는 것처럼 들리는 것이다. 이런 경우는 관객의 입장에서 들은 것과는 전혀 딴판으로 들리기 때문에 생경하게 들리게 된다. 

연주자가 되어 밴드 안에 앉은 것처럼 들리는 믹싱은 음악가가 아닌 사람에게는 자연스럽지 않은 경험이 되며 청취자에 따라 좋고 싫음이 분명한 마스터링의 예가 될 것이다. 
이런 관점이 투영된 멀티채널 리코딩은 리어 스피커와 센터 스피커에는 악기나 특정 음원이 배정되어 있다. 
위의 음반은 이런 관점으로 마스터링 된 경우다 


인터랙티브 한 관점에서의 마스터링 

음원이 3차원상의 특정 공간에 고정되지 않으며 청취자의 사방으로 패닝, 점프가 일어나는 경우도 허다하다. 

이런 마스터링 방식을 옹호하는 사람들의 의견에 의하면 모든 리코딩된 음악이 자연스러운 음향을 전달하려고 하는 의도를 가진 것은 아니라는 것이다. 

그리고 작곡가는 현실적으로 고려해야 하는 갖가지 제약으로부터 해방될 수 있다는 관점이다. 
가령 전자음악 작곡가인 Edgard Varese라거나 Karlheinze Stockhausen의 작품을 떠올린다면 음원이 굳이 한 장소에 머무를 필요를 느끼지 않을 것이며 이동해 간다고 하더라도 하등 이상하게 느껴지지 않을 것이다. 

옹호자들의 또 다른 의견으로는, 음악가가 마스터링 과정에서 일부러 자연스러운 서라운드를 제거하고 상상 속에서나 가능한 인위적인 분위기에 빠트리기로 작정했다는 것이다. 
팝음악이나 프로그레시브 뮤직 또는 게임의 배경음악에 이르기까지 음악의 모습이 다양해지고 있기 때문에 이런 신비스럽거나 몽환적인 분위기에 적합한 마스터링을 선택하는 것은 이상하지 않다고 보는 입장이다. 

이런 관점이 투영된 멀티채널 리코딩은 리어 스피커와 센터 스피커에는 악기나 특정 음원이 배정되어 있기보다는 이동성이 묘사되도록 하는 역할을 맡게 된다. 

이런 스타일의 마스터링은 대부분은 대중음악에서 애호되고 있으며 사라 브라이트만이나 셀렌디옹이나 이수영 같은 아티스트에게는 이런 풍의 마스터링이 적합하다고 볼 수 있다. 


이제까지 멀티채널을 어떤 관점에서 담는지에 대해서 소개드렸다. 소비자의 입장에서 굳이 몰라도 되고 안다고 해도 어찌할 수 없는 것을 장황하게 설명해 드린 이유는 멀티채널의 구현에 대해서 한 가지 관점만 유효한 것이 아니라는 것을 이해해 주시기를 바라기 때문이다. 그리고 그런 열린 다양성은 음악의 스타일과 음악가의 감수성에 따라서 그에 가장 잘 어울리는 관점으로 멀티채널을 구현하게 되는 재료가 될 수 있음을 이해하게 된다면 비록 자신이 생각하고 있었던 멀티채널의 관점과 다르다고 하더라도 폄하하지 않는 성숙한 오디오파일과 음악애호가가 될 수 있는 시작이 될 수 있겠다고 생각했기 때문이다. 

다음에는 입체음향을 담는 매체에 대한 설명을 하도록 하겠다. 


하이엔드 멀티채널 사운드 2부 : 멀티채널 입체음향의 구현매체 

멀티채널을 담을 매체는 대용량의 데이터 흐름을 보장해줘야 한다. 

그런데 DVD로 영화를 보는 게 익숙한 일반 사람들이라면 이렇게 얘기할 것이다. 
”이 봐, DVD도 멀티채널로 소리가 들어가 있어. 요즘은 7.1 채널까지 들어간다고. 여기다 넣으면 만사 오케이잖아. 이봐, 그런데 뭐가 문제야.” 
여기서 잠깐만! 우선 DVD-V포맷의 멀티채널이 어째서 음악용으로 사용하는데 문제인지를 아는 것이 좋겠다. 


DVD-Video포맷의 멀티채널 오디오 
DVD-Video포맷은 영화를 위한 것이다. 화면이 주가 되고 사운드는 부에 해당한다. 
물론 영화 속에서 동원되는 멀티채널 오디오의 위력은 놀랄 만큼 가공해서 좁아터진 화면을 제외한 나머지 부분을 사운드를 통해서 환각으로 꽉 채워줄 수 있을 정도다. 

[와호장룡]에서 양자경과 장쯔이의 결투신을 방관자처럼 보고 있던 관객이라도 청명검에 잘라진 칼날이 머리를 가로질러 뒤통수 쪽의 나무에 박히는 소리를 듣게 되면 더 이상 방관자처럼 반응할 수 없게 된다. 아드레날린이 분비되면서 몸은 전투상태로 곧장 돌입하게 된다. 
이런 멀티채널 사운드가 없다면 영화는 어떻게 될까? 공포영화에서 멀티채널 사운드가 지원되지 않는다면 공포감이 줄어들게 된다. 

게다가 영화 속에서는 장면이 자주 바뀌기 때문에 영화 속에서는 음질이 떨어진다는 느낌이 미처 들지 않게 할 수 있다. 한마디로 말해 영화의 사운드트랙에서라면 DVD-Video의 멀티채널 오디오 능력은 의심할 바 없이 만족스럽다. 

그렇지만 DVD-Video로 본격적인 음악의 멀티채널을 수록하게 된다면 그 결과가 같게 나올까? 그렇지는 않다. 실황음악을 틀면 DVD-Video가 오디오적으로 미진한 점이 쉽게 드러나게 된다. 영화에서는 잠깐동안 들리는 음악이라 주목하지 못했지만 장시간의 음악 청취에서는 더 이상 속이지 못하고 사운드의 저하가 느껴진다. 

소리가 좋지 않게 들리는 이유는 DVD-Video포맷은 영상을 위해 데이터를 최대한 할애한 대신 사운드는 손실압축 시켰기 때문이다. CD가 1초마다 채널당 705,600비트의 데이터를 전송시키지만 Dolby Digital의 경우는 64,000비트에 불과하며 DTS도 256,000비트에 불과하다. 

DVD-Video의 오디오 채널은 멀티채널 음악에 사용하기에는 용량면에서 부족하므로 이를 상회하는 데이터 용량을 지원하는 새로운 포맷이 필요하게 되었는데 그것이 DVD-Audio포맷과 SACD포맷이 되겠다. 


DVD-Audio포맷의 멀티채널 

DVD-Video의 멀티채널 오디오가 손실압축방식인 Dolby digital, DTS로 인코딩 된 것에 비하면 DVD-Audio는 고해상도가 지원되는 비손실압축방식인 MLP를 이용하여 인코딩 되어있다. 


SACD포맷의 멀티채널 

SACD도 고해상도가 지원되는 비손실압축 방식의 DSD/DST로 인코딩 된 멀티채널을 지원하고 있다. 

위의 DVD-Audio와 SACD포맷은 음악을 위한 적절한 멀티채널 포맷이다. 
두 포맷은 서로 경쟁 중인 상태이며 한 포맷이 절대적으로 유리한 위치에 있지는 않으며 또 어느 한쪽도 세력이 축소되고 있지도 않다. 그래서 실질적으로 두 개의 표준이 공존하는 상태이다. 그렇지만 그렇다고 소비자의 입장에서 멀티채널 타이틀의 구입 시기를 늦춰야 할 이유는 없다. 

2003년도 미국 가전협회의 발표에 따르면 1월∼5월간 14만 8000대의 DVD오디오, 10만 대의 SACD가 출하돼 종전의 기록을 갈아치웠다. 서라운드 사운드가 미국가정에 중요 가전제품으로 자리를 잡았으며 미국 전체가구의 28%가 보유하고 있는 것으로 나타났다. 멀티채널 오디오와 호환되는 하드웨어적인 보급이 상당한 수준에 도달했지만 어쩐 일인지 멀티채널 타이틀은 그만한 증가를 보지 못했다. 

일부의 사람들은 표준이 마련되지 않은 상태에서 타이틀을 사놓았다가 베타방식의 비디오테이프처럼 단종되는 전철을 밟고 싶지 않고 싶기 때문에 멀티채널 오디오 타이틀 구매를 유보한다고 한다. 하지만 이것은 사실과 다른 엉뚱한 설명이다. 디지털 오디오는 비디오테이프와는 다른 케이스에 속한다. 이미 몇 년 전부터 유니버설 플레이어를 통해서 SACD와 DVD-Audio 두 포맷을 모두 재생하는 것이 가능하다는 것을 증명해 냈기 때문이다. 

유니버설 플레이어를 통해서 단종의 염려는 불식시킬 수 있다고 하더라도 포맷의 표준이 하나로 정해져 있지 않은 것이 멀티채널 타이틀 구입을 머뭇거리게 하는 요인이 될 수 있다고 주장할 수도 있다. 그렇지만 영화 DVD타이틀 업계에는 이미 두 개의 오디오 표준이 통용되고 있다. DTS와 Dolby Digital은 서로 다른 기술에 근원을 뒀지만 DVD플레이어나 AV리시버에서 두 포맷을 모두 지원하는 것으로 이미 문제를 해결해 버리지 않았는가? 그래서 소비자들에게 원인을 돌리는 것은 잘못된 시각이 아닌가 싶다. 그보다는 공급자 측의 정책 부재가 근본적인 문제라고 본다. 멀티채널 오디오 타이틀 출시가 시원치 않기 때문에 소비자들은 멀티채널을 지원하는 하드웨어가 있다고 하더라도 마땅히 살만한 멀티채널 타이틀을 찾지 못하는 것이 보다 현실에 가깝다. 


하이엔드 멀티채널 사운드 3부 : 멀티채널 입체음향의 재생 

멀티채널 오디오의 스피커 설치위치 : ITU-R 권고안 (ITU-R BS.755-1) 
ITU-R 권고안 (ITU-R BS.755-1)은 멀티채널 오디오의 표준 스피커 설치 위치에 대해서 기술하고 있다. 권고안의 제목은 “Multichannel Stereophonic Sound System with and without Accompanying Picture”로서 다음과 같은 내용을 담고 있다. 
- 좌우 프런트 스피커와 청취자는 정삼각형 
- 센터스피커와 좌우 스피커는 청취자와 등거리 
- 좌우 리어 스피커는 100~120도 이내 등거리 
- 스피커 높이는 청취자의 귀의 위치, 
단, 리어 스피커는 높은 장소에 위치해도 무방 
높이에 따라 15도 이내로 기울여도 무방 
- 비투과형 스크린이나 직시형 디스플레이 등이 있는 경우 센터 스피커는 그 상부, 혹은 하부에 설치할 수 있다. 

반경 2.2미터의 원 안에 그림처럼 스피커가 위치하게 되면 성공이다. 

다음 그림은 서브우퍼를 사용한 5.1 채널 구성으로 멀티채널 오디오를 세팅한 경우다.

이 ITU-R권장 안은 멀티채널 오디오를 믹싱할 때 이런 기준에서 수행하게 되므로 재생 시에 이런 배열에 가깝게 해야 믹싱 했을 때의 기준에 근접하게 된다고 생각하면 된다. 


ITU-R 권고안에 따른 필요 공간 
한국판 HIVI 2001년도 11월호에 실린 DVD-A Workshop #3에 의하면 멀티채널 오디오를 위한 공간은 최소 5평 (3.6미터x4.5미터)이 확보되어야 한다고 한다. 이 워크숍에서 공간과 입체음장의 관계에 대해서도 언급하고 있다. 
리어가 너무 가까우면 360도의 입체음장감각 사라지게 된다고 한다. 음장도 좁아지기 쉽다고 한다. 공간의 크기가 미치지 못하는 좁은 곳에서는 플레이어의 시간 딜레이 기능과 음량 레벨 보정기능을 사용하여 리어 스피커를 가깝게 놓는 것이 가능하다. 


멀티채널 오디오 시스템의 권고 하드웨어와 사양 
다섯 개의 스피커는 가능하면 전음역이 나오는 것을 사용할 것을 권고하고 있다. 다섯 개의 스피커는 동일한 것을 권장하는데 스테레오에서 좌 우 스피커의 음색을 맞추기 위해서 동일한 제품으로 좌 우를 사용하는 것과 마찬가지라는 비유를 들고 있다. 이렇게 동일한 스피커를 선정하고 나면 공간감 얻기가 쉬워진다고 한다. 현실적인 이유로 그렇게 하지 못할 경우 같은 회사의 같은 시리즈의 제품을 사용하는 것이 좋겠다. 그러나 THX사운드에서 리어 스피커로 권장하는 다이폴 스피커는 멀티채널 오디오용으로 적절하지 않다고 한다. 


ITU-R 세팅과 영화 멀티채널의 공존 
ITU-R은 멀티채널 오디오만을 위한 세팅처럼 보일 수 있겠지만 영화의 사운드 트랙을 재생하는 멀티채널과 크게 다를 바가 없다. 거리 설정을 설치된 스피커에 맞춰주면 된다. HIVI의 워크숍에서 내린 결론을 다시 참고하면 멀티채널 오디오를 위해 세팅한 ITU-R방식으로 영화를 보는데 지장을 주지 않았다고 한다. 


맺음말 
백문이 불여일청이다. 멀티채널 오디오를 통한 경험을 직접 겪어보지 않으면 멀티채널의 장점이 어떤 것인지를 알 수 없다. 본인이 가지고 있는 하드웨어를 적극 활용해서 들어보는 시간을 가져보자.